JP2011154097A - Semiconductor device and driving method thereof, electro-optical device, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその駆動方法、電気光学装置並びに電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a semiconductor device and a driving method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
この種の半導体装置の一例としてアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置がある。このような液晶装置は、基板上の画素毎に画素電極が配置されると共に、この画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)が作り込まれ、アクティブマトリクス駆動可能に構成される。 As an example of this type of semiconductor device, there is an active matrix driving type liquid crystal device. In such a liquid crystal device, a pixel electrode is disposed for each pixel on the substrate, and a scanning line, a data line, and a TFT (Thin Film Transistor as a pixel switching element) for selectively driving the pixel electrode. ), And is configured to be capable of active matrix driving.
このような液晶装置では、画素スイッチング素子としてのTFTのゲートとドレインとの間或いはゲートとソースとの間の寄生容量に起因してフィードスルー電圧(或いは「突き抜け電圧」とも呼ばれる)が発生し、容量性素子である液晶素子に、印加すべきデータ電圧を十分に印加することができないおそれがあるという技術的問題点がある。 In such a liquid crystal device, a feedthrough voltage (also referred to as “punch-through voltage”) is generated due to a parasitic capacitance between the gate and drain of the TFT as a pixel switching element or between the gate and the source. There is a technical problem that a data voltage to be applied cannot be sufficiently applied to a liquid crystal element that is a capacitive element.
そこで、例えば特許文献1では、画素毎に主TFTと、主TFTよりもサイズが大きい副TFTとを設け、副TFTを介して画素電極に電圧が供給された後に、主TFTを介して画素電極に電圧が供給されるように構成することで、主TFTの寄生容量を低減する技術が提案されている。
Therefore, in
しかしながら、上述した特許文献1に開示された技術によれば、TFTの製造バラツキに伴う寄生容量のバラツキを低減することが困難であり、フィードスルー電圧のバラツキを低減できないおそれがあるという技術的問題点がある。このため、容量性素子である液晶素子にデータ電圧を十分に印加することができないおそれがある。
However, according to the technique disclosed in
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、TFTを介して容量性素子にデータ電圧をより確実に印加することが可能な半導体装置及びその駆動方法、このような半導体装置を備える電気光学装置並びに電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and a semiconductor device capable of more reliably applying a data voltage to a capacitive element via a TFT, a driving method thereof, and such a semiconductor device. It is an object to provide an electro-optical device and an electronic apparatus that are provided.
本発明の半導体装置は上記課題を解決するために、容量性素子と、該容量性素子に印加すべきデータ電圧が印加されるデータ線と、前記容量性素子と前記データ線との間に電気的に接続された第1のトランジスターと、該第1のトランジスターと前記容量性素子との間に電気的に接続された第2のトランジスターと、前記容量性素子に前記データ電圧を印加する際、前記第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるように、且つ、該両方がオン状態となるタイミングよりも後に前記第2のトランジスターが一旦オフ状態となった後に再びオン状態となるように、且つ、前記一旦オフ状態となるタイミングと同時、又は該タイミングよりも後であって前記再びオン状態となるタイミングよりも前に、前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する駆動手段とを備える。 In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention has a capacitive element, a data line to which a data voltage to be applied to the capacitive element is applied, and an electric current between the capacitive element and the data line. A first transistor electrically connected, a second transistor electrically connected between the first transistor and the capacitive element, and applying the data voltage to the capacitive element, Both the first and second transistors are turned on, and the second transistor is turned on again after the second transistor is turned off after the timing when both of the transistors are turned on. In addition, the first transistor is turned off at the same time as the timing when the transistor is once turned off or after the timing when the transistor is turned on again. On purpose so that, and a driving means for driving the first and second transistors.
本発明の半導体装置によれば、例えばコンデンサー、トランジスター、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL(Electro-Luminescence)素子)、電気泳動素子等である容量性素子(即ち、容量性を有する素子)とデータ線との間に、互いに直列接続された第1及び第2のトランジスターが設けられている。第1のトランジスターのソースはデータ線に電気的に接続されており、第1のトランジスターのドレインは第2のトランジスターのソースに電気的に接続されており、第2のトランジスターのドレインは容量性素子(より具体的には、容量性素子を構成する一対の容量電極のうち一方の容量電極)に電気的に接続されている。第1及び第2のトランジスターは駆動手段によって駆動される。典型的には、第1のトランジスターのゲートは駆動手段の一部を構成する第1のゲート線に電気的に接続されており、第2のトランジスターのゲートは駆動手段の一部を構成する第2のゲート線に電気的に接続されている。駆動手段の一部を構成するゲート線駆動回路(或いは行駆動回路)から、第1のゲート線を介して第1のトランジスターのゲートに第1のゲート信号が供給されることで、第1のトランジスターのオン状態とオフ状態とが切り替えられ、第2のゲート線を介して第2のトランジスターのゲートに第2のゲート信号が供給されることで、第2のトランジスターのオン状態とオフ状態とが切り替えられる。本発明の半導体装置の動作時には、データ線には、容量性素子に印加すべきデータ電圧が例えば駆動手段の一部を構成するデータ線駆動回路(或いは列駆動回路)から印加され、該データ線から第1及び第2のトランジスターを介して容量性素子にデータ電圧が印加される。 According to the semiconductor device of the present invention, a capacitive element (that is, a capacitive element) such as a capacitor, a transistor, a liquid crystal element, an organic electroluminescence element (organic EL (Electro-Luminescence) element), an electrophoretic element, or the like. And the data line are provided with first and second transistors connected in series with each other. The source of the first transistor is electrically connected to the data line, the drain of the first transistor is electrically connected to the source of the second transistor, and the drain of the second transistor is the capacitive element (More specifically, it is electrically connected to one of the pair of capacitive electrodes constituting the capacitive element). The first and second transistors are driven by driving means. Typically, the gate of the first transistor is electrically connected to a first gate line that forms part of the driving means, and the gate of the second transistor forms a second part that forms part of the driving means. 2 is electrically connected to the gate line. A first gate signal is supplied to the gate of the first transistor from the gate line driving circuit (or row driving circuit) constituting a part of the driving means via the first gate line. The transistor is switched between an on state and an off state, and the second gate signal is supplied to the gate of the second transistor through the second gate line, whereby the second transistor is turned on and off. Is switched. During operation of the semiconductor device of the present invention, a data voltage to be applied to the capacitive element is applied to the data line from, for example, a data line driving circuit (or column driving circuit) constituting a part of the driving means. A data voltage is applied to the capacitive element through the first and second transistors.
本発明では特に、駆動手段は、容量性素子にデータ電圧を印加する際、第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるように、且つ、該両方がオン状態となるタイミングよりも後に第2のトランジスターが一旦オフ状態となった後に再びオン状態となるように、且つ、第2のトランジスターが一旦オフ状態となるタイミングと同時、又は該タイミングよりも後であって第2のトランジスターが再びオン状態となるタイミングよりも前に、第1のトランジスターがオフ状態となるように、第1及び第2のトランジスターを駆動する。即ち、本発明では、容量性素子にデータ電圧が印加される際、先ず、第1及び第2のトランジスターの両方が駆動手段によってオン状態にされる。これにより、オン状態とされた第1及び第2のトランジスターを介してデータ線から容量性素子にデータ電圧が供給される。次に、第2のトランジスターが駆動手段によって一旦オフ状態にされる。この際、第1のトランジスターは、駆動手段によって、オン状態で維持される又は第2のトンランジスターが一旦オフ状態にされるのと同時にオフ状態にされる。ここで、第2のトランジスターが一旦オフ状態となることにより、第2のトランジスターのゲートとドレインとの間の寄生容量に起因してフィードスルー電圧が発生し、容量性素子に印加された電圧が低下してしまうおそれがある(即ち、容量性素子に印加される電圧が、当該容量性素子に印加すべきデータ電圧に対してフィードスルー電圧分だけ低くなってしまうおそれがある)。しかしながら、本発明によれば、第2のトランジスターは、駆動手段によって、一旦オフ状態にされた後に再びオン状態にされる。尚、第2のトランジスターが駆動手段によって再びオン状態にされる際には、第1のトランジスターは駆動手段によってオフ状態にされている。よって、一旦オフ状態にされた第2のトランジスターとオフ状態にされた第1のトランジスターとの間に蓄積されている電荷を、オン状態にされた第2のトランジスターを介して容量性素子に供給することができ、容量性素子に印加される電圧を高めることができる(即ち、容量性素子に印加される電圧を、データ電圧に近づける又は殆ど或いは完全に一致させることができる)。 In the present invention, in particular, the driving unit applies the data voltage to the capacitive element so that both the first and second transistors are turned on and after the timing when both are turned on. The second transistor is turned on again after the second transistor is turned off, and at the same time as or after the timing when the second transistor is turned off. Before the timing when the transistor is turned on again, the first and second transistors are driven so that the first transistor is turned off. That is, in the present invention, when a data voltage is applied to the capacitive element, first, both the first and second transistors are turned on by the driving means. As a result, the data voltage is supplied from the data line to the capacitive element via the first and second transistors turned on. Next, the second transistor is once turned off by the driving means. At this time, the first transistor is maintained in the on state by the driving means or is turned off at the same time as the second transistor is once turned off. Here, once the second transistor is turned off, a feedthrough voltage is generated due to the parasitic capacitance between the gate and the drain of the second transistor, and the voltage applied to the capacitive element is reduced. The voltage applied to the capacitive element may be reduced by a feedthrough voltage with respect to the data voltage to be applied to the capacitive element. However, according to the present invention, the second transistor is once turned off by the driving means and then turned on again. Note that when the second transistor is turned on again by the driving means, the first transistor is turned off by the driving means. Therefore, the charge accumulated between the second transistor that has been turned off and the first transistor that has been turned off is supplied to the capacitive element through the second transistor that has been turned on. And the voltage applied to the capacitive element can be increased (i.e., the voltage applied to the capacitive element can be brought close to or almost or completely matched to the data voltage).
従って、本発明の半導体装置によれば、データ線から第1及び第2のトランジスターを介して容量性素子にデータ電圧をより確実に印加することができる。 Therefore, according to the semiconductor device of the present invention, it is possible to more reliably apply the data voltage from the data line to the capacitive element via the first and second transistors.
本発明の半導体装置の一態様では、前記駆動手段は、前記一旦オフ状態となるタイミングと同時よりも後であって前記再びオン状態となるタイミングよりも前に、前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1のトランジスターを駆動する。 In one aspect of the semiconductor device of the present invention, the driving means may be configured such that the first transistor is in an off state after the timing at which it is once turned off and before the timing at which it is turned on again. The first transistor is driven so that
この態様によれば、駆動手段によって第2のトランジスターが一旦オフ状態にされると共に第1のトランジスターがオン状態で維持されている期間中、オン状態にされた第1のトランジスターを介してデータ線からデータ電圧を、一旦オフ状態にされた第2のトランジスターのソース側(即ち、第1のトランジスターと第2のトランジスターとの間)に供給することができる。よって、第2のトランジスターが駆動手段によって再びオン状態とされた際、第2のトランジスターのソース側に蓄積されている電荷を、オン状態とされた第2のトランジスターを介して容量性素子に供給することができ、容量性素子に印加される電圧をより確実に高めることができる。 According to this aspect, the data line is connected to the data line via the first transistor that is turned on during the period in which the second transistor is once turned off by the driving unit and the first transistor is kept in the on state. The data voltage can be supplied to the source side (that is, between the first transistor and the second transistor) of the second transistor once turned off. Therefore, when the second transistor is turned on again by the driving means, the charge accumulated on the source side of the second transistor is supplied to the capacitive element through the second transistor turned on. The voltage applied to the capacitive element can be increased more reliably.
本発明の半導体装置の他の態様では、前記駆動手段は、前記一旦オフ状態となるタイミングと同時に前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1のトランジスターを駆動する。 In another aspect of the semiconductor device of the present invention, the driving unit drives the first transistor so that the first transistor is turned off simultaneously with the timing when the device is once turned off.
この態様によれば、例えば、駆動手段が、第2のトランジスターが一旦オフ状態となるタイミングと同時よりも後であって第2のトランジスターが再びオン状態となるタイミングよりも前に、第1のトランジスターがオフ状態となるように、第1のトランジスターを駆動する場合と比較して、第1及び第2のトランジスターを駆動する駆動シーケンスを簡略化することができ、容量性素子にデータ電圧を印加する速度を高めることが可能となる。 According to this aspect, for example, the driving means is configured to detect the first transistor after the timing at which the second transistor is once turned off and before the timing at which the second transistor is turned on again. Compared to driving the first transistor so that the transistor is turned off, the driving sequence for driving the first and second transistors can be simplified, and the data voltage is applied to the capacitive element. It is possible to increase the speed of performing.
本発明の半導体装置の他の態様では、前記データ電圧は、前記両方がオン状態となるタイミングから前記第1のトランジスターがオフ状態となるタイミングまで一定である。 In another aspect of the semiconductor device of the present invention, the data voltage is constant from a timing when both are turned on to a timing when the first transistor is turned off.
この態様によれば、第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるタイミングから第1のトランジスターがオフ状態となるタイミングまでの期間中、オン状態とされた第1のトランジスターを介して第2のトランジスターのソース側にデータ電圧を供給することができる。 According to this aspect, during the period from the timing when both the first and second transistors are turned on to the timing when the first transistor is turned off, the first transistor is turned on via the first transistor that is turned on. A data voltage can be supplied to the source side of the two transistors.
本発明の半導体装置の他の態様では、前記容量性素子、前記第1及び第2のトランジスターは、基板上にn行×m列(但しm及びnは自然数)のマトリクス状にそれぞれ設けられ、前記データ線は、前記列毎に1本ずつ設けられ、前記駆動手段は、前記行毎に、前記第1のトランジスターのゲートに電気的に接続された第1のゲート線と、前記第2のトランジスターのゲートに電気的に接続された第2のゲート線とを有する。 In another aspect of the semiconductor device of the present invention, the capacitive element and the first and second transistors are provided in a matrix of n rows × m columns (where m and n are natural numbers) on a substrate, The data line is provided one for each column, and the driving means includes a first gate line electrically connected to a gate of the first transistor for each row, and the second line. And a second gate line electrically connected to the gate of the transistor.
この態様によれば、基板上にマトリクス状に配列された複数の容量性素子を順次選択するマトリクス装置を実現することが可能となる。ここで、本態様によれば、複数の第1及び第2のトランジスターの寄生容量が製造バラツキに伴ってばらついたとしても、データ線から第1及び第2のトランジスターを介して容量性素子にデータ電圧をより確実に印加することができる。 According to this aspect, it is possible to realize a matrix device that sequentially selects a plurality of capacitive elements arranged in a matrix on a substrate. Here, according to this aspect, even if the parasitic capacitance of the plurality of first and second transistors varies due to manufacturing variation, data is transferred from the data line to the capacitive element via the first and second transistors. The voltage can be applied more reliably.
本発明の半導体装置の他の態様では、前記容量性素子は、容量、トランジスター、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子又は電気泳動素子である。 In another aspect of the semiconductor device of the present invention, the capacitive element is a capacitor, a transistor, a liquid crystal element, an organic electroluminescence element, or an electrophoretic element.
この態様によれば、アクティブマトリクス駆動方式の表示装置(即ち、液晶装置、有機EL装置又は電気泳動装置)を実現することができる。ここで、本態様によれば、第1及び第2のトランジスターの寄生容量が製造バラツキに伴ってばらついたとしても、データ線から第1及び第2のトランジスターを介して容量性素子にデータ電圧をより確実に印加することができるので、例えば所謂「焼き付き」などの表示斑を低減或いは防止することができる。 According to this aspect, an active matrix drive type display device (that is, a liquid crystal device, an organic EL device, or an electrophoretic device) can be realized. Here, according to this aspect, even if the parasitic capacitance of the first and second transistors varies due to manufacturing variation, the data voltage is applied from the data line to the capacitive element via the first and second transistors. Since it can be applied more reliably, display spots such as so-called “burn-in” can be reduced or prevented.
本発明に係る半導体装置の駆動方法は上記課題を解決するために、容量性素子と、該容量性素子に印加すべきデータ電圧が印加されるデータ線と、前記容量性素子と前記データ線との間に電気的に接続された第1のトランジスターと、該第1のトランジスターと前記容量性素子との間に電気的に接続された第2のトランジスターとを備える半導体装置を駆動する半導体装置の駆動方法であって、前記容量性素子に前記データ電圧を印加する際、前記第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第1工程と、前記両方がオン状態となるタイミングよりも後に前記第2のトランジスターが一旦オフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第2工程と、前記一旦オフ状態となった後に前記第2のトランジスターが再びオン状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第3工程と、前記一旦オフ状態となるタイミングと同時、又は該タイミングよりも後であって前記再びオン状態となるタイミングよりも前に、前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第4工程とを含む。 In order to solve the above problems, a driving method of a semiconductor device according to the present invention includes a capacitive element, a data line to which a data voltage to be applied to the capacitive element is applied, the capacitive element, and the data line. A semiconductor device for driving a semiconductor device comprising: a first transistor electrically connected between the first transistor; and a second transistor electrically connected between the first transistor and the capacitive element. A first driving method for driving the first and second transistors so that both the first and second transistors are turned on when the data voltage is applied to the capacitive element. And a second step of driving the first and second transistors so that the second transistor is once turned off after the timing when both are turned on. The third step of driving the first and second transistors so that the second transistor is turned on again after being turned off, and at the same time as the timing when the transistor is turned off or at the timing. And a fourth step of driving the first and second transistors so that the first transistor is turned off before the timing when the transistor is turned on again.
本発明に係る半導体装置の駆動方法によれば、上述した本発明の半導体装置と同様に、データ線から第1及び第2のトランジスターを介して容量性素子にデータ電圧をより確実に印加することができる。 According to the method for driving a semiconductor device according to the present invention, the data voltage is more reliably applied from the data line to the capacitive element via the first and second transistors, as in the semiconductor device of the present invention described above. Can do.
尚、上述した本発明の半導体装置に係る各種態様と同様の各種態様を、本発明に係る半導体装置の駆動方法にも適宜適用可能である。 Note that various aspects similar to the above-described various aspects related to the semiconductor device of the present invention can be appropriately applied to the driving method of the semiconductor device according to the present invention.
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の半導体装置(但し、その各種態様を含む)を備える。 In order to solve the above problems, an electro-optical device according to the present invention includes the above-described semiconductor device according to the present invention (including various aspects thereof).
本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明の半導体装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、液晶装置、有機EL装置、電気泳動装置等の各種表示装置を実現できる。 According to the electro-optical device of the present invention, since the above-described semiconductor device of the present invention is provided, various display devices such as a liquid crystal device, an organic EL device, and an electrophoretic device that can perform high-quality display can be realized. .
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様を含む)を備える。 In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention (including various aspects thereof).
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、携帯用オーディオ機器、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネル、腕時計、電子ペーパー、電子ノートなどの各種電子機器を実現できる。 According to the electronic device of the present invention, since the electro-optical device of the present invention described above is provided, a projection display device, a television, a mobile phone, a portable audio device, an electronic notebook, capable of performing high-quality display, Various electronic devices such as a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, a touch panel, a wristwatch, electronic paper, and an electronic notebook can be realized.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing invention demonstrated below.
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
第1実施形態に係る半導体装置について、図1から図8を参照して説明する。
<First Embodiment>
The semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
先ず、本実施形態に係る半導体装置の全体構成について、図1を参照して説明する。 First, the overall configuration of the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment.
図1において、本実施形態に係る半導体装置1は、n行×m列(但し、m及びnは自然数)のマトリクス状(二次元平面的)に配列された複数の単位回路PX(即ち、PX(1,1)、PX(1,2)、…、PX(n,m−1)、PX(n,m))と、n本の第1ゲート線41(即ち、第1ゲート線Y11、Y21、…、Yn1)と、n本の第2ゲート線42(即ち、第2ゲート線Y12、Y22、…、Yn2)と、m本のデータ線50(即ち、データ線X1、X2、…、Xm)と、行駆動回路110と、列駆動回路120とを備えている。尚、第1ゲート線41、第2ゲート線42、行駆動回路110及び列駆動回路120は、本発明に係る「駆動手段」の一例を構成する。
In FIG. 1, a
n本の第1ゲート線41及びn本の第2ゲート線42は、行方向(即ち、X方向)に延在し、m本のデータ線50は、列方向(即ち、Y方向)に延在している。n本の第1ゲート線41及びn本の第2ゲート線42と、m本のデータ線50との交差に対応して単位回路PXが配置されている。
The n
行駆動回路110は、第1ゲート線41に第1ゲート信号G1(即ち、第1ゲート信号Gi1(但し、i=1、…、n))を供給し、第2ゲート線42に第2ゲート信号G2(即ち、第2ゲート信号Gi2(但し、i=1、…、n))を供給する。具体的には、行駆動回路110は、第1ゲート線Y11に第1ゲート信号G11を供給し、第1ゲート線Y21に第1ゲート信号G21を供給し、…、第1ゲート線Yn1に第1ゲート信号Gn1を供給すると共に、第2ゲート線Y12に第2ゲート信号G12を供給し、第2ゲート線Y22に第2ゲート信号G22を供給し、…、第2ゲート線Yn2に第2ゲート信号Gn2を供給する。
The
列駆動回路120は、データ線50にデータ信号DATA(即ち、データ信号DATAk(但し、k=1、…、m))を供給する。具体的には、列駆動回路120は、データ線X1にデータ信号DATA1を供給し、データ線X2にデータ信号DATA2を供給し、…、データ線Xmにデータ信号DATAmを供給する。
The
複数の単位回路PXの各々は、互いに直列接続された第1トランジスター31及び第2トランジスター32と、容量性素子70とを備えている。
Each of the plurality of unit circuits PX includes a
第1トランジスター31は、例えば、アモルファス半導体を用いて、Nチャネル型のトランジスターとして形成されている。第1トランジスター31は、そのゲートが第1ゲート線41に電気的に接続されており、そのソースがデータ線50に電気的に接続されており、そのドレインが第2トランジスター32のソースに電気的に接続されている。第1トランジスター31は、そのゲートに、行駆動回路110から第1ゲート線41を介して第1ゲート信号G1が供給されることで、オン状態とオフ状態とが切り替えられる。
The
第2トランジスター32は、例えば、アモルファス半導体を用いて、Nチャネル型のトランジスターとして形成されている。第2トランジスター32は、そのゲートが第2ゲート線42に電気的に接続されており、そのソースが第1トランジスター31のドレインに電気的に接続されており、そのドレインが容量性素子70(より具体的には、容量性素子70を構成する一対の容量電極のうち一方の容量電極)に電気的に接続されている。第2トランジスター32は、そのゲートに、行駆動回路110から第2ゲート線42を介して第2ゲート信号G2が供給されることで、オン状態とオフ状態とが切り替えられる。
For example, the
容量性素子70は、誘電体を挟持する一対の容量電極を有するコンデンサーである。容量性素子70を構成する一対の容量電極のうち一方の容量電極は、第2トランジスター32のドレインに電気的に接続されている。容量性素子70を構成する一対の容量電極のうち他方の容量電極は、例えば接地電位等の所定電位が供給される所定電位線に電気的に接続されている。容量性素子70は、オン状態とされた第1トランジスター31及びオン状態とされた第2トランジスター32を介してデータ線50からデータ信号DATAが供給されることにより、データ信号DATAに応じたデータ電圧Vdataが印加される。
The
次に、本実施形態に係る半導体装置の動作について、図1に加えて図2から図8を参照して説明する。尚、以下では、本実施形態に係る半導体装置において、容量性素子70にデータ電圧Vdataが印加される際の動作について説明する。
Next, the operation of the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 8 in addition to FIG. In the following, the operation when the data voltage Vdata is applied to the
図2は、本実施形態に係る半導体装置の単位回路の等価回路図である。 FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a unit circuit of the semiconductor device according to the present embodiment.
図2において、単位回路PXは、図1を参照して上述したように、第1トランジスター31、第2トランジスター32及び容量性素子70を備えている。第1トランジスター31のゲートとソースとの間には寄生容量911が存在し、第1トランジスター31のゲートとドレインとの間には寄生容量912が存在し、第2トランジスター32のゲートとソースとの間には寄生容量921が存在し、第2トランジスター32のゲートとドレインとの間には寄生容量922が存在する。尚、ここでは、説明の便宜上、寄生容量911、912、921及び922の容量値が等しいものとし、その容量値をCparとする。また、以下では、容量性素子70の容量値をClaodとして説明する。
2, the unit circuit PX includes the
図3及び図4は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 3 and 4 are timing charts for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment.
図3には、第1ゲート信号Gi1(言い換えれば、第1ゲート線Yi1の電位)及び第2ゲート信号Gi2(言い換えれば、第2ゲート線Yi2の電位)、データ信号DATAk、並びに単位回路PX(i,k)に供給されるデータ信号DATA(i,k)の経時的な変化が示されている。 In FIG. 3, the first gate signal Gi1 (in other words, the potential of the first gate line Yi1) and the second gate signal Gi2 (in other words, the potential of the second gate line Yi2), the data signal DATAk, and the unit circuit PX ( The change over time of the data signal DATA (i, k) supplied to i, k) is shown.
図4には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2、図2に示す点Pにおける電圧Vp、並びに容量性素子70の一方の容量電極(即ち、第2トランジスター32に電気的に接続された容量電極)に印加される電圧Vcの経時的な変化が示されている。尚、図2において、点Pは、第1トランジスター31のドレインと第2トランジスター32のソースとの間の点である。
In FIG. 4, the first gate signal G <b> 1 and the second gate signal G <b> 2, the voltage Vp at the point P shown in FIG. 2, and one capacitive electrode of the capacitive element 70 (that is, electrically connected to the second transistor 32). The change with time of the voltage Vc applied to the capacitor electrode) is shown. In FIG. 2, a point P is a point between the drain of the
図3及び図4に示すように、第1ゲート信号G1(即ち、第1ゲート信号G11、G21、…、Gn1)及び第2ゲート信号G2(即ち、第2ゲート信号G12、G22、…、Gn2)の各々は、ハイレベル電位VH及びこのハイレベル電位より低いローレベル電位VLのいずれかの電位をとる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first gate signal G1 (ie, the first gate signals G11, G21,..., Gn1) and the second gate signal G2 (ie, the second gate signals G12, G22,..., Gn2). ) Each take either a high level potential VH or a low level potential VL lower than the high level potential.
本実施形態では特に、容量性素子70にデータ信号DATAに応じたデータ電圧Vdataを印加する際、先ず、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン状態となるように、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2が行駆動回路110から第1ゲート線41及び第2ゲート線42を介して第1トランジスター31及び第2トランジスター32に供給される。
Particularly in the present embodiment, when the data voltage Vdata corresponding to the data signal DATA is applied to the
即ち、図4に示すように、容量性素子70にデータ信号DATAに応じたデータ電圧Vdataを印加する際、先ず、時点t1から時点t2までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がハイレベル電位VHをとる。
That is, as shown in FIG. 4, when the data voltage Vdata corresponding to the data signal DATA is applied to the
図5は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t1から時点t2までの期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows the operation state of the unit circuit PX during the period from the time point t1 to the time point t2.
図5に示すように、時点t1から時点t2までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がハイレベル電位VHをとることにより、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン(ON)状態となる。これにより、オン状態とされた第1トランジスター31及び第2トランジスター32を介してデータ線50から容量性素子70にデータ信号DATAが供給され、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcはデータ電圧Vdataとなる(図4参照)。尚、この際、点Pは、オン状態とされた第1トランジスター31によってデータ線50に電気的に接続されるので、点Pにおける電圧Vpもデータ電圧Vdataとなる(図4参照)。
As shown in FIG. 5, during the period from the time point t1 to the time point t2, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 take the high level potential VH, so that the
次に、図4において、時点t2から時点t3までの期間中には、第1ゲート信号G1はハイレベル電位VHのままであると共に、第2ゲート信号G2はローレベル電位VLをとる。即ち、時点t2において、第2ゲート信号G2はハイレベル電位VHからローレベル電位VLに変化し、第1ゲート信号G1はハイレベル電位VHのままで維持される。 Next, in FIG. 4, during the period from time t2 to time t3, the first gate signal G1 remains at the high level potential VH, and the second gate signal G2 takes the low level potential VL. That is, at time t2, the second gate signal G2 changes from the high level potential VH to the low level potential VL, and the first gate signal G1 is maintained at the high level potential VH.
図6は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t2から時点t3までの期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows the operation state of the unit circuit PX during the period from the time point t2 to the time point t3.
図6に示すように、時点t2から時点t3までの期間中には、第1ゲート信号G1がハイレベル電位VHをとると共に第2ゲート信号G2がローレベル電位VLをとることにより、第1トランジスター31がオン(ON)状態となると共に第2トランジスター32がオフ(OFF)状態となる。
As shown in FIG. 6, during the period from time t2 to time t3, the first gate signal G1 takes the high level potential VH and the second gate signal G2 takes the low level potential VL. 31 is turned on (ON) and the
ここで、時点t2において第2トランジスター32がオフ状態となることにより、第2トランジスター32のゲートとドレインとの間の寄生容量922に起因して、フィードスルー電圧が発生し(言い換えれば、第2トランジスター32のドレイン側からゲート側への電荷ΔQの移動が発生し)、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcがデータ電圧Vdataから電位V1まで低下してしまうおそれがある(図4参照)。ここで、電位V1は以下の式(1)で表すことができる。
Here, when the
V1=Vdata−ΔVg×Cpar/(Cpar+Cload) …(1)
但し、ΔVg=VH−VL
また、時点t2において第2トランジスター32がオフ状態となることにより、点Pにおける電圧Vpは、第2トランジスター32のゲートとソースとの間の寄生容量921に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第2トランジスター32のソース側からゲート側への電荷ΔQの移動)によって、データ電圧Vdataから電位V2まで一時的に低下するが、点Pはオン状態とされた第1トランジスター31によってデータ線50に電気的に接続されているので、再びデータ電圧Vdataとなる(図4参照)。ここで、電位V2は以下の式(2)で表すことができる。
V1 = Vdata−ΔVg × Cpar / (Cpar + Cload) (1)
However, ΔVg = VH−VL
Further, when the
V2=Vdata−ΔVg×Cpar/(2×Cpar) …(2)
次に、図4において、時点t3から時点t4までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がローレベル電位VLをとる。即ち、時点t3において、第1ゲート信号G1はハイレベル電位VHからローレベル電位VLに変化し、第2ゲート信号G2はローレベル電位VLのままで維持される。
V2 = Vdata−ΔVg × Cpar / (2 × Cpar) (2)
Next, in FIG. 4, during the period from time t3 to time t4, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 take the low level potential VL. That is, at time t3, the first gate signal G1 changes from the high level potential VH to the low level potential VL, and the second gate signal G2 is maintained at the low level potential VL.
図7は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t3から時点t4までの期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows the operation state of the unit circuit PX during the period from the time point t3 to the time point t4.
図7に示すように、時点t3から時点t4までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がローレベル電位VLをとることにより、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオフ(OFF)状態となる。これにより、オフ状態とされた第1トランジスター31及び第2トランジスター32によって、容量性素子70はデータ線50から電気的に切断され、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcは電圧V1のままで維持される(図4参照)。
As shown in FIG. 7, during the period from the time point t3 to the time point t4, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 take the low level potential VL, so that the
また、時点t3において第1トランジスター31がオフ状態となることにより、点Pにおける電圧Vpは、第1トランジスター32のゲートとドレインとの間の寄生容量912に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第1トランジスター31のドレイン側からゲート側への電荷ΔQの移動)によって、データ電圧Vdataから電位V2まで低下する(図4参照)。尚、点Pはオフ状態とされた第1トランジスター31によってデータ線50から電気的に切断されているので、時点t3から時点t4までの期間中には、点Pにおける電圧Vpは電位V2のままで維持される(図4参照)。
Further, when the
次に、図4において、時点t4の後には、第1ゲート信号G1はローレベル電位VLのままであると共に、第2ゲート信号G2はハイレベル電位VHをとる。即ち、時点t4において、第2ゲート信号G2はローレベル電位VLからハイレベル電位VHに変化し、第1ゲート信号G1はローレベル電位VLのままで維持される。 Next, in FIG. 4, after the time point t4, the first gate signal G1 remains at the low level potential VL, and the second gate signal G2 takes the high level potential VH. That is, at time t4, the second gate signal G2 changes from the low level potential VL to the high level potential VH, and the first gate signal G1 is maintained at the low level potential VL.
図8は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t4の後の期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows the operation state of the unit circuit PX during the period after time t4.
図8に示すように、時点t4の後には、第1ゲート信号G1がローレベル電位VLをとると共に第2ゲート信号G2がハイレベル電位VHをとることにより、第1トランジスター31がオフ(OFF)状態となると共に第2トランジスター32がオン(ON)状態となる。
As shown in FIG. 8, after the time t4, the first gate signal G1 takes the low level potential VL and the second gate signal G2 takes the high level potential VH, so that the
ここで、時点t4において第2トランジスター32がオン状態となることにより、点Pにおける電圧Vpは、第2トランジスター32のゲートとソースとの間の寄生容量921に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第2トランジスター32のゲート側からソース側への電荷ΔQの移動)によって、電位V2から上昇してデータ電圧Vdataとなる(図4参照)。更に、容量性素子70の一方の容量電極は、オン状態とされた第2トランジスター32によって点Pと電気的に接続されているので、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcは電位V1から上昇してデータ電圧Vdataとなる(図4参照)。即ち、第2トランジスター32のゲートとドレインとの間の寄生容量922に起因して発生するフィードスルー電圧によって一旦低下した容量性素子70に印加される電圧を、印加すべきデータ電圧Vdataにまで高めることができる。
Here, when the
以上説明したように、本実施形態によれば、容量性素子70にデータ電圧Vdataを印加する際、時点t1において第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン状態となるように、且つ、第2トランジスター32が時点t2において一旦オフ状態となった後に時点t4において再びオン状態となるように、且つ、第2トランジスター32が一旦オフ状態となる時点t2よりも後であって第2トランジスター32が再びオン状態となる時点t4よりも前の時点t3において第1トランジスター31がオフ状態となるように、第1トランジスター31及び第2トランジスター32が行駆動回路110によって駆動されるので、データ線50から第1トランジスター31及び第2トランジスター32を介して容量性素子70にデータ電圧Vdataを確実に印加することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the data voltage Vdata is applied to the
<第1変形例>
図9は、第1変形例に係る半導体装置の単位回路を示すブロック図である。
<First Modification>
FIG. 9 is a block diagram showing a unit circuit of the semiconductor device according to the first modification.
図9に示すように、単位回路PXは、図1を参照して上述した第1実施形態における容量性素子70に代えて、蓄積容量71及び液晶素子72を備えていてもよい。この場合には、半導体装置によって液晶表示装置を実現することができる。ここで、本変形例によれば、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の寄生容量が製造バラツキに伴ってばらついたとしても、データ線50から第1トランジスター31及び第2トランジスター32を介して容量性素子である蓄積容量71及び液晶素子72にデータ電圧を確実に印加することができるので、例えば所謂「焼き付き」などの表示斑を低減或いは防止することができる。
As shown in FIG. 9, the unit circuit PX may include a
<第2変形例>
図10は、第2変形例に係る半導体装置の単位回路を示すブロック図である。
<Second Modification>
FIG. 10 is a block diagram showing a unit circuit of a semiconductor device according to the second modification.
図10に示すように、単位回路PXは、図1を参照して上述した第1実施形態における容量性素子70に代えて、蓄積容量71及び電気泳動素子74を備えていてもよい。この場合には、半導体装置によって電気泳動表示装置を実現することができる。ここで、本変形例によれば、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の寄生容量が製造バラツキに伴ってばらついたとしても、データ線50から第1トランジスター31及び第2トランジスター32を介して容量性素子である蓄積容量71及び電気泳動素子74にデータ電圧を確実に印加することができるので、表示斑を低減或いは防止することができる。
As shown in FIG. 10, the unit circuit PX may include a
<第3変形例>
図11は、第3変形例に係る半導体装置の単位回路を示すブロック図である。
<Third Modification>
FIG. 11 is a block diagram showing a unit circuit of a semiconductor device according to the third modification.
図11に示すように、単位回路PXは、図1を参照して上述した第1実施形態における容量性素子70に代えて、蓄積容量71、有機EL素子76及びトランジスター77を備えていてもよい。この場合には、半導体装置によって有機EL表示装置を実現することができる。ここで、本変形例によれば、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の寄生容量が製造バラツキに伴ってばらついたとしても、データ線50から第1トランジスター31及び第2トランジスター32を介して容量性素子である蓄積容量71及び有機EL素子76にデータ電圧を確実に印加することができるので、表示斑を低減或いは防止することができる。尚、図11において、トランジスター77は、そのゲートが蓄積容量71に電気的に接続され、そのソースが所定電位VELに電気的に接続され、そのドレインが有機EL素子76に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 11, the unit circuit PX may include a
<第2実施形態>
第2実施形態に係る半導体装置について、図12から図15を参照して説明する。尚、図12から図15において、図1から図8に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
Second Embodiment
A semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 15, the same reference numerals are given to the same components as the components according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8, and description thereof will be omitted as appropriate.
第2実施形態に係る半導体装置は、第2トランジスター32のオン状態及びオフ状態を切り替えるタイミング(言い換えれば、第2ゲート信号G2の波形)が、上述した第1実施形態と異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る半導体装置1と概ね同様に構成されている。
The semiconductor device according to the second embodiment differs from the first embodiment described above in terms of the timing for switching the ON state and the OFF state of the second transistor 32 (in other words, the waveform of the second gate signal G2). Is configured in substantially the same manner as the
図12及び図13は、第2実施形態に係る半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 12 and 13 are timing charts for explaining the operation of the semiconductor device according to the second embodiment.
図12は、上述した図3と同趣旨のタイミングチャートであり、第2実施形態における、第1ゲート信号Gi1及び第2ゲート信号Gi2、データ信号DATAk、並びに単位回路PX(i,k)に供給されるデータ信号DATA(i,k)の経時的な変化を示している。 FIG. 12 is a timing chart having the same concept as FIG. 3 described above, and is supplied to the first gate signal Gi1, the second gate signal Gi2, the data signal DATAk, and the unit circuit PX (i, k) in the second embodiment. The change over time of the data signal DATA (i, k) to be performed is shown.
図13は、上述した図4と同趣旨のタイミングチャートであり、第2実施形態における、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2、図2に示す点Pにおける電圧Vp、並びに容量性素子70の一方の容量電極に印加される電圧Vcの経時的な変化を示している。 FIG. 13 is a timing chart having the same concept as in FIG. 4 described above. In the second embodiment, the first gate signal G1 and the second gate signal G2, the voltage Vp at the point P shown in FIG. The change with time of the voltage Vc applied to one of the capacitor electrodes is shown.
図12及び図13において、本実施形態では特に、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がハイレベル電位VHとなる時点t1の後に、第1ゲート信号G1がハイレベル電位VHからローレベル電位VLに変化するタイミングと、第2ゲート信号G2がハイレベル電位VHからローレベル電位VLに変化するタイミングとが同じ(いずれも時点t3)である。即ち、本実施形態では特に、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン状態となった(時点t1)後に、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方が同時(時点t3)にオフ状態となり、その後(時点t4)に第2トランジスター32が再びオン状態となる。
12 and 13, in the present embodiment, the first gate signal G1 changes from the high level potential VH to the low level after the time t1 when both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 become the high level potential VH. The timing at which the level potential VL changes is the same as the timing at which the second gate signal G2 changes from the high level potential VH to the low level potential VL (both at time t3). That is, in this embodiment, both the
具体的には、本実施形態では、容量性素子70にデータ信号DATAに応じたデータ電圧Vdataを印加する際、先ず、上述した第1実施形態と同様に、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン状態となるように、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2が行駆動回路110から第1ゲート線41及び第2ゲート線42を介して第1トランジスター31及び第2トランジスター32に供給される。
Specifically, in this embodiment, when the data voltage Vdata corresponding to the data signal DATA is applied to the
即ち、図13に示すように、容量性素子70にデータ信号DATAに応じたデータ電圧Vdataを印加する際、先ず、時点t1から時点t3までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がハイレベル電位VHをとる。これにより、上述した第1実施形態と同様に、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcはデータ電圧Vdataとなり、点Pにおける電圧Vpもデータ電圧Vdataとなる。
That is, as shown in FIG. 13, when the data voltage Vdata corresponding to the data signal DATA is applied to the
次に、時点t3から時点t4までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がローレベル電位VLをとる。即ち、時点t3において、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方が同時にハイレベル電位VHからローレベル電位VLに変化する。 Next, during the period from the time point t3 to the time point t4, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 take the low level potential VL. That is, at the time point t3, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 simultaneously change from the high level potential VH to the low level potential VL.
図14は、第2実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t3から時点t4までの期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the second embodiment, and shows the operation state of the unit circuit PX during the period from the time point t3 to the time point t4.
図14に示すように、時点t3から時点t4までの期間中には、第1ゲート信号G1及び第2ゲート信号G2の両方がローレベル電位VLをとることにより、第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオフ(OFF)状態となる。
As shown in FIG. 14, during the period from the time point t3 to the time point t4, both the first gate signal G1 and the second gate signal G2 take the low level potential VL, so that the
ここで、時点t3において第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオフ状態となることにより、第2トランジスター32のゲートとドレインとの間の寄生容量922に起因して、フィードスルー電圧が発生し(言い換えれば、第2トランジスター32のドレイン側からゲート側への電荷ΔQの移動が発生し)、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcがデータ電圧Vdataから電位V1まで低下してしまうおそれがある(図13参照)。尚、電位V1は、上述した式(1)で表すことができる。
Here, when both the
また、時点t3において第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオフ状態となることにより、点Pにおける電圧Vpは、第1トランジスター31のゲートとドレインとの間の寄生容量912に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第1トランジスター32のドレイン側からゲート側への電荷ΔQの移動)、及び第2トランジスター32のゲートとソースとの間の寄生容量921に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第2トランジスター32のソース側からゲート側への電荷ΔQの移動)によって、データ電圧Vdataから電位V3まで低下する。ここで、電位V3は以下の式(3)で表すことができる。
Further, since both the
V3=Vdata−ΔVg …(3)
次に、図13において、時点t4の後には、第1ゲート信号G1はローレベル電位VLのままであると共に、第2ゲート信号G2はハイレベル電位VHをとる。即ち、時点t4において、第2ゲート信号G2はローレベル電位VLからハイレベル電位VLに変化し、第1ゲート信号G1はローレベル電位VLのままで維持される。
V3 = Vdata−ΔVg (3)
Next, in FIG. 13, after the time point t4, the first gate signal G1 remains at the low level potential VL, and the second gate signal G2 takes the high level potential VH. That is, at time t4, the second gate signal G2 changes from the low level potential VL to the high level potential VL, and the first gate signal G1 is maintained at the low level potential VL.
図15は、本実施形態に係る半導体装置の動作を説明するための模式図であり、時点t4の後の期間中の単位回路PXの動作状態を示している。 FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the operation of the semiconductor device according to the present embodiment, and shows the operating state of the unit circuit PX during the period after time t4.
図15に示すように、時点t4の後には、第1ゲート信号G1がローレベル電位VLをとると共に第2ゲート信号G2がハイレベル電位VHをとることにより、第1トランジスター31がオフ(OFF)状態となると共に第2トランジスター32がオン(ON)状態となる。
As shown in FIG. 15, after the time point t4, the first gate signal G1 takes the low level potential VL and the second gate signal G2 takes the high level potential VH, thereby turning off the
ここで、時点t4において第2トランジスター32がオン状態となることにより、点Pにおける電圧Vpは、第2トランジスター32のゲートとソースとの間の寄生容量921に起因して発生するフィードスルー電圧(言い換えれば、第2トランジスター32のゲート側からソース側への電荷ΔQの移動)によって、電位V3から上昇して電位V4となる(図13参照)。
ここで、電位V4は以下の式(4)で表すことができる。
Here, when the
Here, the potential V4 can be expressed by the following formula (4).
V4=Vdata−ΔVg×Cpar/(3×Cpar+Cload) …(4)
更に、容量性素子70の一方の容量電極は、オン状態とされた第2トランジスター32によって点Pと電気的に接続されているので、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcは電位V1から上昇して電位V4となる(図13参照)。
V4 = Vdata−ΔVg × Cpar / (3 × Cpar + Cload) (4)
Further, since one capacitive electrode of the
このように本実施形態によれば、第2トランジスター32のゲートとドレインとの間の寄生容量922に起因して発生するフィードスルー電圧によって電位V1まで低下した容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcを電位V4まで上昇させることができる(即ち、容量性素子70の一方の容量電極の電位Vcを、印加すべきデータ電圧Vdataに近づけることができる)。
As described above, according to the present embodiment, one capacitive electrode of the
更に本実施形態では特に、時点t1において第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方がオン状態となった後に、時点t3において第1トランジスター31及び第2トランジスター32の両方が同時にオフ状態となり、その後の時点t4において第2トランジスター32が再びオン状態となるように、第1トランジスター31及び第2トランジスター32が駆動されるので、上述した第1実施形態と比較して、第1トランジスター31及び第2トランジスター32を駆動する駆動シーケンスを簡略化することができ、容量性素子70にデータ電圧Vdataを印加する速度を高めることが可能となる。
Further, particularly in the present embodiment, after both the
<電子機器>
次に、上述した半導体装置を適用した電子機器について、図16及び図17を参照して説明する。以下では、上述した半導体装置を上述した第2変形例のように電気泳動表示装置として構成し、電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。
<Electronic equipment>
Next, electronic devices to which the above-described semiconductor device is applied will be described with reference to FIGS. In the following, the case where the above-described semiconductor device is configured as an electrophoretic display device as in the above-described second modification and applied to electronic paper and an electronic notebook will be taken as an example.
図16は、電子ペーパー1400の構成を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view illustrating a configuration of the
図16に示すように、電子ペーパー1400は、上述した半導体装置を表示部1401として備えている。電子ペーパー1400は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1402を備えて構成されている。
As illustrated in FIG. 16, the
図17は、電子ノート1500の構成を示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view illustrating a configuration of the
図17に示すように、電子ノート1500は、図16で示した電子ペーパー1400が複数枚束ねられ、カバー1501に挟まれているものである。カバー1501は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段(図示せず)を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
As shown in FIG. 17, an
上述した電子ペーパー1400及び電子ノート1500は、上述した半導体装置を備えるので、高品質な画像表示を行うことが可能である。
Since the above-described
尚、これらの他に、腕時計、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部に、上述した本実施形態に係る半導体装置を適用することができる。 In addition to these, the semiconductor device according to the present embodiment described above can be applied to a display unit of an electronic device such as a wristwatch, a mobile phone, or a portable audio device.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う半導体装置、半導体装置の駆動方法、電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a semiconductor device with such a change, A driving method of a semiconductor device, an electro-optical device, and an electronic apparatus are also included in the technical scope of the present invention.
31…第1トランジスター、32…第2トランジスター、41…第1ゲート線、42…第2ゲート線、50…データ線、70…容量性素子、110…行駆動回路、120…列駆動回路、911、912、921、922…寄生容量、PX…単位回路
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該容量性素子に印加すべきデータ電圧が印加されるデータ線と、
前記容量性素子と前記データ線との間に電気的に接続された第1のトランジスターと、
該第1のトランジスターと前記容量性素子との間に電気的に接続された第2のトランジスターと、
前記容量性素子に前記データ電圧を印加する際、前記第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるように、且つ、該両方がオン状態となるタイミングよりも後に前記第2のトランジスターが一旦オフ状態となった後に再びオン状態となるように、且つ、前記一旦オフ状態となるタイミングと同時、又は該タイミングよりも後であって前記再びオン状態となるタイミングよりも前に、前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する駆動手段と
を備えることを特徴とする半導体装置。 A capacitive element;
A data line to which a data voltage to be applied to the capacitive element is applied;
A first transistor electrically connected between the capacitive element and the data line;
A second transistor electrically connected between the first transistor and the capacitive element;
When the data voltage is applied to the capacitive element, both the first and second transistors are turned on, and the second transistor is turned on after the timing when both are turned on. The first state so that it is turned on again after being turned off, and at the same time as the timing when it is turned off once or after the timing when it is turned on again. And a driving means for driving the first and second transistors so that one transistor is turned off.
前記データ線は、前記列毎に1本ずつ設けられ、
前記駆動手段は、前記行毎に、前記第1のトランジスターのゲートに電気的に接続された第1のゲート線と、前記第2のトランジスターのゲートに電気的に接続された第2のゲート線とを有する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 The capacitive element and the first and second transistors are provided in a matrix of n rows × m columns (where m and n are natural numbers) on a substrate, respectively.
One data line is provided for each column,
The driving means includes, for each row, a first gate line electrically connected to a gate of the first transistor and a second gate line electrically connected to a gate of the second transistor. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device includes:
前記容量性素子に前記データ電圧を印加する際、
前記第1及び第2のトランジスターの両方がオン状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第1工程と、
前記両方がオン状態となるタイミングよりも後に前記第2のトランジスターが一旦オフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第2工程と、
前記一旦オフ状態となった後に前記第2のトランジスターが再びオン状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第3工程と、
前記一旦オフ状態となるタイミングと同時、又は該タイミングよりも後であって前記再びオン状態となるタイミングよりも前に、前記第1のトランジスターがオフ状態となるように、前記第1及び第2のトランジスターを駆動する第4工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の駆動方法。 A capacitive element; a data line to which a data voltage to be applied to the capacitive element is applied; a first transistor electrically connected between the capacitive element and the data line; And a second transistor electrically connected between the transistor and the capacitive element.
When applying the data voltage to the capacitive element,
A first step of driving the first and second transistors such that both the first and second transistors are in an on state;
A second step of driving the first and second transistors so that the second transistor is once turned off after the timing when both are turned on;
A third step of driving the first and second transistors so that the second transistor is turned on again after being turned off;
At the same time as the timing when the transistor is once turned off, or after the timing before the timing when the transistor is turned on again, the first and second transistors are turned on. And a fourth step of driving the transistor. A method for driving a semiconductor device, comprising:
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